Дилатометр Советский патент 1980 года по МПК G01N25/16 

1

Изобретение относится к приборам для теплофизических испытаний, предназначено для измерения температурного расширения твердых тел.

Известен дилатометр 1, содержащий термостатированный корпус, выполненный в виде удерживаемого боковыми опорами стакана, на дне которого укреплена опора для исследуемого образца,- причем опора изготовлена, из того же материала, что и корпус а проекция плоскости опорных точек образца совпадает с осью боковых опор стакана.

Описанные дилатометры характеризуются высокой чувствительностью -и точностью измерений, однако накладывают существенные ограничения на размеры и формы испытуемых образцов

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является дилатометр 2, позволяющий измерять температурный коэффициент линейного расширения на образцах различных форм и размеров. Он содержит помешенное в.камеру нагрева основание, на тотором закреплены подвижные опоры с расположенными на них рычагами, установленными в положении устойчивого равновесия относительно осей

их качания. В процессе работы дилатометра рычаги, приведенные в соприкосновение с поверхностью исследуемого образца своими контактными элементами, поворачиваются вместе с укрепленными на. них зеркалами на не которые углы, соответствукяяие изменению линейных размеров образца вследствие нагревания или охлаждения. Изме0рение углов поворота зеркала осуществляется извс:;тчыми методами, например с помошью зрительной трубы и шкалы.

Благодаря расположению рычагов в положении устойчивого равновесия

5 относительно осей их качания на опорах, которые могут перемещаться по основанию и фиксироваться в любом месте с помошью описанного дилатометра можно определять температурный

0 коэффициент линейного расширения на образцах различных форм и разi-iepoB .

Однако в ряде случаев необходимо производить измерения на сложных

5 неоднородных образцах, у которых исследуемый коэффициент неодинаков в -различных сечениях, т.е. нужен послойный анализ,осуществить который с помошью чувствительного уст0ройства невозможно.

Целью изобретения является повышение точности измерения температурного коэффициента линейного расширения в любом сечении тела произволной формы.

Цель достигается тем, что в предлагаемом дилатометре толкатели помешены в пазах рычажных датчиков и сделаны подвижными в вертикальной плоскости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

На основании 1 установлен образец 2, Рычаг 3 с зеркалом 4, опорны элементом 5 и контактным элементом б расположен на подвижной опоре 7. Контактный элемент 6 установлен в рычаге 3 с возможностью относительHol o перемещения по вертикали и фиксации его в любом положении. Фиксация может быть осуществлена любым иэвестнЕлм способом, .например за счет сил трения в пазе 8, выполненном в виде ласточкиного хвоста, или при помощи фиксирующей планки, вставляемой в дополнительные пазы,.расположенные перпендикулярно пазу 8. В последнем-случае положение контактного элемента, будет изменяться дискретно.

Устройство работает следующим образом.

Образец 2 закрепляют на основании 1. Путем перемещения контактног элемента 6 в рычаге достигается полжение его, соответствующее исследуемому сечению образца, после чего элемент б фиксируется. Установкой подвижных опор 7 на основании 1 добиваются контакта элемента б с образцом 2. При нагревании образца его линейное расширение вызывает поворот зеркала 4 на некоторый угол который измеряется известными способами, например с помощью автоколлиматора или луча лазера и шкалы.

эффективность предлагаемого изобретения заключается в его универсальности. Благодаря возможности

относительного перемещения контактных элементов по вертикали с фиксацией их в любом положении использование предлагаемого устройства обеспечивает преимущество по сравJ нению с прототипом. Позволяет измерять температурный коэффициент ..линейного расширения тел произвольной, формы по любому направлению и в любом сечении, что необходимо, наприQ мер, при послойных теплофизических испытаниях сложных, неоднородных тел, т.е. значительно расширяет возможности прибора.

Кроме того, использование предлагаемого дилатометра позволяет регулировать оптическое увеличение в зависимости от требуемой точности системы, которое определяется отношением длины луча (от зеркала до шкалы) к расстоянию между осью качения

0 рычага и линией действия силы реакции образца.

Формула изобретения

Дилатометр, содержащий измерительную камеру, датчик температуры, подвижные рычажные датчики перемещения с зеркалом и толкателем, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности измерения термического коэффициента линейного расщирения, в нескольких сечениях анизотропных образцов произвольной формы,

а также для упрощения конструкции, толкатели помешены в пазах рычажных датчиков и сделаны подвижными в вертикальной плоскости.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Аматуни А.Н. Методы и приборы для определения линейного расширения материалов. М.,изд. Стандартов, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР к 565238, кл.С 01 N 25/16, 1975

(прототип).

556